Diş Hekimliği Preklinik Eğitiminde Yapay Zeka Tabanlı ve 3D Metrik Odaklı Otomatik Kavite Değerlendirme ve Geri Bildirim Sisteminin Geliştirilmesi


Aki K., Çelik Z. C. (Yürütücü), Dirik A. E.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2026 - 2028

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
  • Başlama Tarihi: Mayıs 2026
  • Bitiş Tarihi: Mayıs 2028

Proje Özeti

Diş hekimliği preklinik eğitiminde dental kavite preparasyonları, öğrencilerin restoratif diş hekimliğine ilişkin temel psikomotor becerilerini kazandıkları kritik bir öğrenme aşamasını oluşturmaktadır. Bu aşamada yapılan değerlendirmeler, çoğunlukla öğretim elemanının deneyimine ve görsel yargısına dayalı olup, değerlendirme sonuçları arasında tutarsızlıklar ortaya çıkabilmekte ve öğrencilerin öğrenme süreçlerini destekleyecek nicel ve yapılandırılmış geri bildirimler yeterince sağlanamamaktadır. Değerlendirme sürecindeki bu öznel yapı, ölçme-değerlendirme güvenirliğini zayıflatmakta ve eğitim kalitesinin standartlaştırılmasını güçleştirmektedir. Öğrenci sayısındaki artış ve uygulamalı eğitimlerde zaman kısıtlarının belirginleşmesi, her bir öğrenciye ayrılabilecek değerlendirme süresini azaltarak bu sorunu daha da derinleştirmektedir.

Preklinik eğitimde yapay dişlerin kullanımı, klinik ortama geçmeden önce öğrencilerin el-göz koordinasyonu, derinlik algısı ve kavite geometrisini anlama becerilerini güvenli ve kontrol edilebilir bir ortamda geliştirmeyi amaçlamaktadır. Ancak yapay dişlerin sağladığı bu standart ve tekrarlanabilir öğrenme koşullarına rağmen, değerlendirme süreçleri çoğu zaman aynı düzeyde standartlaştırılamamaktadır. Bu durum, yapay diş temelli eğitimin pedagojik avantajlarının değerlendirme aşamasında tam olarak yansıtılamamasına yol açmaktadır. Bu bağlamda, ölçülebilir ve dijital temelli değerlendirme yaklaşımları, geleneksel görsel yöntemlerin sınırlılıklarını aşabilecek potansiyel çözümler olarak öne çıkmaktadır.

Bu çalışma, preklinik Restoratif Diş Hekimliği eğitiminde Sınıf I kavite preparasyonlarının değerlendirilmesini üç boyutlu (3B) sayısal veriler üzerinden nesnel ve izlenebilir hale getirmeyi hedeflemektedir. Öğrenciler tarafından hazırlanan kavite preparasyonlarına ait 3B tarama verileri, standartlaştırılmış bir iş akışı kapsamında işlenecek; diş konumu geometrik algoritmalar yardımıyla ortak bir referans sistemine taşınacaktır. Bu sayede farklı tarama koşullarından kaynaklanan konumsal farklılıkların değerlendirme sonuçlarını etkilemesi önlenecektir. Ardından kavite bölgesi otonom segmentasyon algoritması ile ayrıştırılacaktır ve kavite derinliği, bukko-lingual ve mesio-distal genişlikler, hacim, duvar konverjansı, taban düzlüğü ve pürüzsüzlüğü ile undercut ve overcut göstergeleri gibi klinik ve eğitimsel açıdan anlamlı geometrik metrikler hesaplanacaktır. Elde edilen ölçümler, önceden tanımlanmış bir master/altın standart kavite modeli ile karşılaştırılarak milimetrik sapmalar ve yüzey temelli fark haritaları şeklinde raporlanacaktır. Bu yaklaşım, değerlendirme sürecini kapalı ve yoruma açık karar mekanizmalarından uzaklaştırarak, açıkça tanımlanmış rubrikler ve tolerans aralıklarına dayalı, şeffaf ve tekrarlanabilir bir ölçme-değerlendirme yapısı sunmayı amaçlamaktadır. Böylece her değerlendirme sonucu, hangi geometrik ölçüte dayandığı açıkça izlenebilir hale gelecek; hem öğretim elemanları hem de öğrenciler için değerlendirme gerekçeleri net biçimde ortaya konulacaktır.

Kuramsal açıdan çalışma, üç boyutlu geometrik işleme tekniklerini eğitimde ölçme-değerlendirme yaklaşımları ve açıklanabilir yapay zeka ilkeleri ile bütünleştiren disiplinlerarası bir çerçeveye dayanmaktadır. Değerlendirme çıktıları yalnızca sayısal bir puan üretmekle sınırlı kalmayacaktır. Sistem hatanın konumu ve büyüklüğünü açıkça gösteren, öğrencinin kendi performansını analiz etmesini ve düzeltici öğrenme stratejileri geliştirmesini destekleyen pedagojik geri bildirimler sunacaktır. Tüm süreç, öğrenci ve öğretim elemanı rolleri ayrıştırılmış bir kapalı devre yerel ağ üzerinde çalışan rol tabanlı arayüz üzerinden yürütülecek; ölçüm sonuçları karşılaştırılabilir ve arşivlenebilir biçimde raporlanacaktır. Klinik olmayan, pre-klinik yapay diş verileriyle çalışılması sayesinde etik ve yasal riskler en aza indirilecek, geliştirilen yaklaşımın eğitim ortamlarında güvenli ve kontrollü biçimde uygulanabilirliği sağlanacaktır. Bu yönleriyle çalışma, pre-klinik diş hekimliği eğitiminde değerlendirme süreçlerinin nesnel, tutarlı ve geri bildirim odaklı bir yapıya kavuşturulmasına katkı sağlamayı hedeflemektedir.

Bu sistem, yalnızca puan üreten bir yazılım değil; ölçüm, sapma analizi ve gerekçeli geri bildirimi aynı raporda birleştirerek pre-klinik ölçme-değerlendirme sürecinin standardizasyonuna doğrudan hizmet eden bir karar destek altyapısı olarak tasarlanmıştır.